งานกับพลังงาน: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ระบบอนุภาคถูกกำหนดโดยฟังก์ชันต่างๆ ที่มีอยู่ในระบบ ฟังก์ชันเหล่านี้ได้แก่ แรง การกระจัด งาน พลังงาน ฯลฯ

ฟังก์ชันหนึ่งสามารถได้รับมาจากหรือจากฟังก์ชันอื่นที่กำหนดไว้สำหรับระบบ ฟังก์ชั่นมีความสัมพันธ์กันจนยากที่จะแยกความแตกต่าง

งานและพลังงานเป็นฟังก์ชันสเกลาร์สองฟังก์ชันที่ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันอื่นแต่ต่างกัน

การทราบความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านั้นเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดระบบอย่างสมบูรณ์และแม่นยำ

ประเด็นที่สำคัญ

1. งานคือปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนเมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุและเคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรง ในขณะที่พลังงานคือความสามารถในการทำงาน
2. งานเป็นปริมาณสเกลาร์เนื่องจากขึ้นอยู่กับการกระจัดของวัตถุ ในขณะที่พลังงานเป็นปริมาณสเกลาร์หรือเวกเตอร์ ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานที่กำลังพิจารณา
3. หน่วยของงานคือจูล และพลังงานก็คือจูลเช่นกัน แต่สามารถแสดงเป็นหน่วยอื่นได้ เช่น แคลอรี่ หรืออิเล็กตรอน-โวลต์

งาน vs พลังงาน

ในวิชาฟิสิกส์ งานคือการวัดแรงที่กระทำในระยะไกล ซึ่งบ่งบอกถึงความพยายามทำให้เกิดการเคลื่อนไหว ในวิชาฟิสิกส์ พลังงานคือความสามารถโดยรวมในการทำงานหรือเริ่มต้นการเปลี่ยนแปลง และสามารถมีอยู่ได้หลายรูปแบบ เช่น จลน์ศาสตร์ ศักย์ไฟฟ้า ความร้อน นิวเคลียร์ และอื่นๆ

งานที่ทำกับวัตถุคือแรงที่กระทำต่อวัตถุซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางและการกระจัดของวัตถุ งานที่ทำกับวัตถุอาจเป็นค่าบวกหรือลบ ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างทิศทางของแรงและทิศทางของการกระจัด

พลังงานคือ ความสามารถ ของวัตถุที่จะรับงาน พวกเขาผลิตหรือ สร้าง ทำงานในระบบกับวัตถุ พลังงานของวัตถุไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางหรือการกระจัดของวัตถุ พลังงานมีหลายประเภท เช่น พลังงานเคมี พลังงานศักย์ และพลังงานกล

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	งาน	พลังงาน
ความหมาย	เป็นแรงที่กระทำต่อวัตถุเพื่อให้เปลี่ยนทิศทางหรือทำให้วัตถุเคลื่อนที่	เป็นความสามารถในการผลิตหรือสร้างสรรค์ผลงาน เป็นหน้าที่ของระบบ
นิรุกติศาสตร์	มีการใช้งานมาตั้งแต่ปี 1826 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Gaspard-Gustave Coriolis	มาจากคำภาษากรีก 'Energia' และมีการใช้ตั้งแต่อริสโตเติลแนะนำคำนี้ใน 4 ปีก่อนคริสตกาล
ทิศทาง	การทำงานขึ้นอยู่กับทิศทาง หากแรงที่กระทำอยู่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการกระจัด แสดงว่างานนั้นเป็นบวกและในทางกลับกัน	พลังงานไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางเนื่องจากเป็นปริมาณสเกลาร์
การกำจัด	สมมติว่าวัตถุไม่มีการกระจัดใดๆ ในกรณีนั้น งานของวัตถุจะถือเป็นศูนย์ แม้ว่าวัตถุจะครอบคลุมระยะทางหนึ่งแล้ว แต่กลับคืนสู่ตำแหน่งเริ่มต้นก็ตาม	พลังงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับมูลค่าของการกระจัดทั้งหมด ดังนั้นแม้ว่าการกระจัดจะเป็นศูนย์ ก็ไม่จำเป็นที่พลังงานที่ใช้จะเป็นศูนย์
สมการ	สมการของค่าตัวเลขของงานคือกำลังคน x ระยะทาง	การหาพลังงานมีสมการมากมายเนื่องจากมีพลังงานหลายประเภท เช่น ไฟฟ้า เคมี ฯลฯ

งานคืออะไร?

งานที่ทำคือแรงที่กระทำต่อวัตถุเพื่อทำให้เกิดการกระจัดและการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ

นอกจากนี้ยังใช้ในการวัดพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังวัตถุโดยแรงภายนอกเพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสถานะของวัตถุ

งานที่ทำกับวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับทิศทาง ถ้าทิศทางของแรงที่ใช้เหมือนกับทิศทางของการกระจัดที่เกิดขึ้น งานที่ทำจะเป็นค่าบวก

หากทิศทางของแรงกระทำตรงกันข้าม แสดงว่างานที่ทำนั้นเป็นลบ

สมการของงานที่ทำคือ

งาน = แรง x การกระจัด

หน่วย SI ของงานที่ทำคือ Joules(J) แต่ก็สามารถใช้ Nm ได้เช่นกัน 1 จูล หมายถึง แรงภายนอก 1 นิวตันที่กระทำให้เกิดการกระจัด XNUMX เมตร

ตัวอย่าง: ผลักกำแพง ในกรณีนี้ งานที่ทำเสร็จจะเป็นศูนย์เพราะไม่มีการกระจัด ผลักกล่องจาก A ไป B มีงานทำ

พลังงานคืออะไร?

พลังงานคือความสามารถของวัตถุในการทำงานเพื่อสร้างแรงภายนอกต่อวัตถุ พลังงานของระบบอนุภาคจะถูกอนุรักษ์ไว้เสมอ ดังนั้นจึงเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน

สำหรับระบบของอนุภาค พลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ มันต้องเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง ดังนั้นพลังงานจึงมีหลายประเภท

ตัวอย่าง: พลังงานกล พลังงานเคมี และพลังงานศักย์

พลังงานแต่ละชนิดใช้เพื่อกำหนดพลังงานที่ใช้ในระบบประเภทต่างๆ ตัวอย่าง: พลังงานเคมีคือพลังงานที่ได้รับจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในสิ่งแวดล้อม

พลังงานแต่ละประเภทก็มีพลังงานที่แตกต่างกัน สมการ.

สมการของพลังงานศักย์คือ
E=มิลลิกรัม
หน่วย SI ของพลังงานก็คือ J เช่นกัน และสามารถแสดงเป็น Nm (นิวตัน-เมตร)

ความแตกต่างหลักระหว่างงานและพลังงาน

1. คำว่า 'งาน' และ 'พลังงาน' สองคำมีคำจำกัดความที่แตกต่างกัน งานหมายถึงแรงที่ใช้กับวัตถุ แรงที่ใช้ควรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางหรือการกระจัดของวัตถุ เมื่อนั้นงานก็จะเสร็จสิ้น ในทางกลับกัน พลังงานคือความสามารถในการผลิตหรือสร้างสรรค์งานบนวัตถุ วัตถุสามารถรับงานได้
2. ที่มาของคำทั้งสองก็แตกต่างกันเช่นกัน คำว่า 'พลังงาน' มาจากอริสโตเติลใน 4 ปีก่อนคริสตกาล มันถูกประกาศเกียรติคุณจากคำภาษากรีก 'พลังงาน' และถูกนำมาใช้ตั้งแต่คำประกาศเกียรติคุณ แม้ว่างานและพลังงานจะเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด แต่งานที่ได้รับมาก็เกิดขึ้นในภายหลัง ได้รับการประกาศเกียรติคุณครั้งแรกโดยนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส กัสปาร์ด-กุสตาฟ โคริโอลิส ในปี พ.ศ. 1826
3. พลังงานและงานเป็นปริมาณสเกลาร์ กล่าวคือ ขนาดไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทาง แต่งานที่ทำนั้นขึ้นอยู่กับทิศทาง ถ้าแรงที่กระทำไปอยู่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการกระจัดของวัตถุ งานที่ทำจะเป็นค่าบวกและในทางกลับกัน ในกรณีนี้ ขนาดของงานที่ทำเสร็จไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทาง แต่งานเสร็จแล้ว พลังงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทาง
4. สำหรับงานที่ทำบนวัตถุ วัตถุนั้นจะต้องผ่านการแทนที่ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นระยะทางหนึ่งและกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น แม้ว่าระยะทางจะไม่ใช่ศูนย์ แต่การกระจัดของวัตถุจะเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ งานที่ทำเสร็จแล้วจะเป็นศูนย์เช่นกัน พลังงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับการกระจัดของวัตถุโดยสิ้นเชิง
5. สมการในการคำนวณขนาดของงานคือ

งาน = แรง x การกระจัด

สมการของพลังงานแตกต่างกันไปตามพลังงานประเภทต่างๆ สำหรับพลังงานศักย์ สมการคือ E=mgh ในขณะที่สำหรับพลังงานจลน์ สมการคือ E=1/2 kv^2

อ้างอิง

1. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1286662
2. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19681402006

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023